特開 2024-85346 部分放電検出方法及びその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085346

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】部分放電検出方法及びその装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/12 20200101AFI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01R31/12 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199848

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】呂 莉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 隆

(72)【発明者】

【氏名】石崎 伸一

【テーマコード（参考）】

2G015

【Ｆターム（参考）】

2G015AA07

2G015AA10

2G015AA16

2G015BA04

2G015BA06

2G015CA01

(57)【要約】

【課題】内部放電によって発生する高周波電流信号及び低周波電流信号を検出して、それらの検出時間差を利用して計測対象機器内部での部分放電発生を精度良く検出する部分放電検出装置の提供。
【解決手段】高電圧機器の表面に取り付けた過渡接地電圧センサ２と、センサ２の出力を検出波形に変換する高速波形測定装置と、変換された検出波形を解析する演算装置を有する部分放電検出装置において、高電圧機器１００の内部で発生する部分放電に起因して発生する高周波電流信号Ｆ１と低周波電流信号Ｆ２が、経路１３２と経路１３３の別の経路により過渡接地電圧センサ１に伝達される。伝達された信号の波形はフーリエ変換により、周波数Ｆ１，Ｆ２が含まれるか否かが判定される。また、周波数Ｆ１とＦ２の過渡接地電圧センサ１に伝達されるまでの伝達時間差Δｔを利用して、高電圧機器１００内で部分放電が生じたか否かを高精度に検出する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高電圧機器の表面に取り付けた過渡接地電圧センサと、
前記過渡接地電圧センサの出力を検出波形に変換する高速波形測定装置と、
前記高速波形測定装置で測定した波形を解析する演算装置を有し、前記高電圧機器の内部で発生する部分放電を検出する部分放電検出装置において、
前記演算装置は、
（ａ）前記高速波形測定装置で測定された波形の検出時間窓Ｗ（ｎ）（ｎは正の整数）を設定し、前記Ｗ（ｎ）が、高周波電流信号の一波形の周期Ｔ１と低周波数電流信号がＴＥＶセンサで検出されるまでの時間差Δｔよりも大きくなるように設定し、
（ｂ）前記高速波形測定装置から前記検出時間窓Ｗ（ｎ）内の検出波形を入力し、
（ｃ）前記検出波形をフーリエ変換することで高周波電流信号Ｆ１が得られるか否かを判定し、
（ｄ）前記高周波電流信号Ｆ１が得られない場合は、部分放電の発生なしと判定し、前記ｎをインクリメントして前記ステップ（ｂ）に戻り、
（ｅ）前記高周波電流信号Ｆ１が得られた場合は、前記検出時間窓Ｗ（ｎ）をｔｙだけ広げて、その長さが前記周期Ｔ１と前記低周波電流信号の一波形の周期Ｔ２の合計から前記時間差Δｔを引いた時間よりも大きくなるように再設定してから前記検出波形を再入力して再度フーリエ変換を行い、
（ｆ）前記ステップ（ｅ）で低周波電流信号Ｆ２が得られる場合は高電圧機器の内部で部分放電発生と判定し、低周波電流信号Ｆ２が得られない場合は高電圧機器の内部で部分放電発生なしと判定することを特徴とする部分放電検出方法。

【請求項2】

（ｇ）前記ステップ（ｄ）又は前記ステップ（ｆ）において部分放電発生なしと判定された場合は、前記Ｗ（ｎ）のｎを増加させて、次の検出時間窓Ｗ（ｎ＋１）に対して前記ステップ（ａ）から前記ステップ（ｆ）を実行することを特徴とする請求項１に記載の部分放電検出方法。

【請求項3】

（ｄ１）前記ステップ（ｄ）と（ｅ）の間に、前記検出時間窓Ｗ（ｎ）を前記ｔｙより分割されたステップだけ徐々に広げた値の検出時間窓Ｗ（ｎ）を１つ以上設定し、
広げた値による検出時間窓Ｗ（ｎ）にて前記（e）から前記（ｇ）のステップを繰り返し、
（ｄ２）前記ステップ（ｄ１）で前記低周波電流信号Ｆ２が得られた場合は、高電圧機器の内部で部分放電発生なしと判定することを特徴とする請求項２に記載の部分放電検出方法。

【請求項4】

前記高速波形測定装置から検出波形を一時的に格納するメモリを設け、
前記（ｄ１）及び前記（ｅ）のステップは、再びフーリエ変換される前記検出波形が前記メモリから読み出されることによって前記演算装置によって実行されることを特徴とする請求項３に記載の部分放電検出方法。

【請求項5】

対象物ごとに部分放電の際に発生する、高周波電流信号Ｆ１と、低周波電流信号Ｆ２を、あらかじめ測定して前記メモリに格納しておき、
前記演算装置は、前記格納された、前記高周波電流信号Ｆ１、前記低周波電流信号Ｆ２の値を用いて前記ステップ（ｃ）～（ｆ）における判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の部分放電検出方法。

【請求項6】

前記高電圧機器の内部に、部分放電の発生を監視する対象物を複数設け、
前記演算装置は、対象物１によって発生される高周波電流信号Ｆ１１（＝Ｆ１）及び前記低周波電流信号Ｆ２１（＝Ｆ２）に加えて、対象物ｎ（ｎは２以上の整数）によって発生される高周波電流信号Ｆ１ｎ及び低周波電流信号Ｆ２ｎを用い、
前記ステップ（ｃ）～（ｆ）における判定において、高周波電流信号の検出に、前記Ｆ１１～Ｆ１ｎを用い、低周波電流信号の検出に前記Ｆ２１～Ｆ２ｎを用いることによって複数の対象物からの部分放電の有無を同時に判定することを特徴とする請求項４に記載の部分放電検出方法。

【請求項7】

前記対象物ごとに部分放電の際に発生する、高周波電流信号の前記Ｆ１１～Ｆ１ｎと、低周波電流信号の前記Ｆ２１～Ｆ２ｎを、あらかじめ測定して前記メモリに格納しておき、
前記格納された、前記Ｆ１１～Ｆ１ｎと前記Ｆ２１～Ｆ２ｎの値を用いて前記ステップ（ｃ）～（ｆ）における判定を行うことを特徴とする請求項６に記載の部分放電検出方法。

【請求項8】

前記部分放電検出装置に表示装置を設け、
上記ステップ（ｅ）で部分放電が検出されたら前記表示装置にてアラームを発すると共に、検出された時間を記録して前記メモリに格納することを特徴とする請求項１に記載の部分放電検出方法。

【請求項9】

高電圧機器の表面に取り付けた過渡接地電圧センサと、
前記過渡接地電圧センサの出力を検出波形に変換する高速波形測定装置と、
前記高速波形測定装置で測定した波形を解析する演算装置を有し、前記高電圧機器の内部で発生する高周波電流信号Ｆ１と低周波電流信号Ｆ２を検出することによって部分放電を検出する部分放電検出装置であってて、
前記高速波形測定装置から検出波形を一時的に格納するメモリを設け、
前記メモリに格納されたデータから、部分放電の際に発生する高周波電流信号Ｆ１の周期Ｔ１の時間窓Ｗの検出波形を読み出して第１のフーリエ変換を行い、
前記メモリに格納されたデータから、前記第１のフーリエ変換を行った時間窓Ｗ１分と同じ開始時刻ｔ１から長い時間の時間窓Ｗ２（但し、Ｗ２＝Ｗ１＋Ｔ２－Δｔ以上）の検出波形を読み出して第２のフーリエ変換を行い、
前記第１のフーリエ変換と前記第２のフーリエ変換によって検出される周波数に、前記高周波電流信号Ｆ１と前記低周波電流信号Ｆ２の双方が含まれるか否かによって前記部分放電の発生の有無を判定することを特徴とする部分放電検出装置。

【請求項10】

前記高電圧機器は、部分放電が発生する可能性がある絶縁物と、
前記絶縁物を収容するものであって、前記絶縁物に高電圧の電力を供給するケーブルを通すための貫通穴を有する金属製の筐体と、を有し、
前記過渡接地電圧センサは、前記筐体の外側表面に設けられ、
前記高周波電流信号Ｆ１は、前記筐体の内表面に励起された表面電流であって、前記貫通穴から前記筐体の外表面に流れて前記過渡接地電圧センサに到達する信号であり、
前記低周波電流信号Ｆ２は、前記絶縁部の接地ラインを経由して前記筐体に流れて前記過渡接地電圧センサに到達する信号であることを特徴とする請求項９に記載の部分放電検出装置。

【請求項11】

環境ノイズが少ない環境で事前に測定された高周波電流信号Ｆ１の周波数Ｆ１ｎ（ｎは自然数）と低周波電流信号Ｆ２ｎの周波数Ｆ２ｎ（ｎは自然数）を前記メモリにあらかじめ記憶させることにより、前記演算装置は、前記第１及び第２のフーリエ変換の出力結果と前記メモリに格納された前記周波数Ｆ１ｎ、Ｆ２ｎを比較することで、部分放電の有無を判定することを特徴とする請求項１０に記載の部分放電検出装置。

【請求項12】

前記部分放電検出装置は、前記高周波電流信号Ｆ１の周波数と前記低周波電流信号Ｆ２の周波数が検出された際にアラームを発する表示装置を有することを特徴とする請求項１１に記載の部分放電検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高電圧装置に係り、特に、環境ノイズと装置内部放電を分離するのに好適な部分放電検出方法およびその装置に関する。

【背景技術】

【0002】

配電盤、スイッチギヤ、変圧器、開閉機器等の高電圧機器は、設置されてから長期間使用され、それに伴い絶縁性能の低下等の経年劣化が生じ得る。電力設備の絶縁性能が低下すると、導体間の絶縁を部分的にのみ橋絡する放電が発生することが一般的に知られている。このような電力設備内部での部分的な放電（以下、本明細書では「部分放電」と称する）が繰返し発生すると絶縁破壊に至り、火災等の災害につながる可能性がある。従って、電力設備を安全に運用するには、部分放電を早期に検出することが重要である。

【0003】

特許文献１には、筐体の外側に、過渡接地電圧（ＴＥＶ：Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｅａｒｔｈ Ｖｏｌｔａｇｅ）を計測するセンサを配置し、センサにて取得された計測値から、実験等によって求めた所定の中心周波数に係る電圧波形を抽出し、電圧波形の大きさが所定の閾値を超えた状態の継続時間、電圧が閾値を超える頻度等によって部分放電の発生を判定する部分放電判定方法が開示されている。また、特許文献２には、過渡接地電圧センサ、アンテナセンサ等の種類の異なるセンサを含む複数のセンサによる検出信号を取得し、各センサの検出信号からセンサごとに決められた所定周波数成分（複数も有)を抽出する。このように複数のセンサ毎に周波数分析を行ない、バックグラウンドノイズレベルを算出することで部分放電の判定に適した所定周波数成分の信号を決定し、決定された所定周波数成分の信号を用いて部分放電の発生の有無を判定する部分放電検出装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開第２０２２－３２３３５号公報

【特許文献2】特開第２０１９－１３５４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

部分放電を検出する際には、ラジオ波などの環境電磁ノイズが計測対象とする機器内での内部放電に重畳してしまうことがあり、内部放電に起因する検出信号が環境電磁ノイズ信号に埋もれてしまい、検出が難しくなってしまうことがある。

【0006】

本発明の目的は、環境電磁ノイズと機器内部放電が混在する状況下において、過渡接地電圧センサで検出した内部放電によって発生する異なる種類の信号（高周波電流信号Ｆ１と低周波電流信号Ｆ２）の検出時間差を利用して、計測対象機器内部における内部放電の発生を精度良く検出できるようにした部分放電検出方法及びその装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、高電圧機器の筐体の外側表面に過渡接地電圧センサを取り付け、内部放電の場所によって異なる高周波電流信号と低周波電流信号の周波数や検出時間差を検出することにより、筐体内部にて発生した部分放電発生箇所を検出できるようにした部分放電検出方法及びその装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、高電圧機器の金属製の筐体の表面に取り付けた過渡接地電圧（ＴＥＶ）センサと、過渡接地電圧センサの出力を検出波形に変換する高速波形測定装置と、高速波形測定装置で測定した波形を解析する演算装置を有し、高電圧機器の内部で発生する部分放電を検出する部分放電検出装置において、高電圧機器の内部で発生する部分放電に起因して検出する異なる周波数の信号、即ち、高周波電流信号Ｆ１と低周波電流信号Ｆ２の周波数をそれぞれ検出すると共に、それらの信号が、過渡接地電圧センサに伝達されるまでの伝達時間に時間差Δｔが生じることに着目して、その時間差Δｔを利用して、高電圧機器内で部分放電が生じたか否かを判定する。

【0008】

本発明の他の特徴によれば、部分放電検出装置に、高速波形測定装置にて検出された検出波形を一時的に格納するメモリを設ける。演算装置は、高速波形測定装置で測定されてメモリに格納されたデータを呼び出して、高周波電流信号が過渡接地電圧センサで検出される時刻ｔ_０から高周波電流信号Ｆ１の一波形の周期Ｔ１内（時間窓内）のデータを取り出して、フーリエ変換し、高周波電流信号の周波数Ｆ１が得られるか否かを判定する。次に、時刻ｔ_０からＴ１＋ｔｙまで、時間窓を拡張した複数の時間窓を設定し、再度データを取り出してフーリエ変換を行う。ここで、時間窓を拡張する度合いを調整し、増加させる時間窓の幅（Ｔ１＋ｔｙ）が、高周波電流信号Ｆ１の一波形の周期Ｔ１よりも大きく、低周波電流信号Ｆ２の周期Ｔ２からΔｔを引いた値（＝Ｔ１＋Ｔ２－Δｔ）と等しく、又は、その値よりもわずかに大きくなるようにして、読み出す時間窓の大きさを再設定する。この時間窓の拡張は、もとの時間窓、＋ｔｙ／２だけ時間窓を増加せたもの、＋ｔｙ分を増加させたもの、のように段階的に増加させると好ましい。その際、Ｔ１＋Ｔ２－Δｔの増加分まで至らない間の時間窓（例えば、時刻ｔ_０からＴ１＋ｔｙ／２の時間窓）を用いたフーリエ変換において、低周波電流信号Ｆ２が得られても、演算装置は高電圧機器内部での“部分放電発生なし”と判定する。一方、再設定された時間窓がＴ１＋ｔｙの場合に、低周波電流信号Ｆ２と高周波電流信号Ｆ１が同時に得られた場合は、演算装置は高電圧機器内部での“部分放電発生”と判定し、得られない場合は、高電圧機器内部での“部分放電発生なし”と判定する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、１つの過渡接地電圧センサから得られる信号の周波数成分に着目した処理を行うことによって、部分放電に起因して発生した信号（高周波電流信号と低周波電流信号）を分離することが可能となった。また、信号の周波数成分の検出時間差に応じた大きさの異なる時間窓の検出信号をフーリエ変換することによって、環境ノイズレベルが高い状況下においても内部放電が発生しているのか否か、及び、何らかの要因で一時的に低周波電流信号Ｆ２と高周波電流信号Ｆ１の一方だけが検出されたのか、
を判定することができるので、内部放電の発生を精度良く検出することが可能となった。
上記した構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例に係る部分放電検出装置１の構成を示すブロック図である。

【図2】図１のセンサ２によって、測定対象機器から発生する部分放電が発生した信号１３２、１３３を検出する状態を示す模式図である。

【図3】図１のセンサ２によって、検出された信号の検出波形２０と、検出波形２０を主な周波数成分に分解した各波形を示す図である。

【図4】（Ａ）はＴＥＶセンサ２の検出波形２０を示す図であり、（Ｂ）は検出波形２０に対してフーリエ変換で得られる周波数スペクトルを示す図である。

【図5】図３に示した検出波形２０に含まれる３つの主な周波数成分の信号（５０、３０、２０）と、フーリエ変換を行う対象部分の時間窓を２３～２５のように位置や幅を変化させた際に得られる周波数スペクトルを説明するための図である。

【図6】検出波形の時間窓を時間軸に沿って移動させた際に得られる周波数スペクトルの検出状況を説明するための図である。。

【図7】時間窓の幅を拡大方向に変化させて検出波形のフーリエ変換を行う一例を説明するための図である。

【図8】本発明の実施例に係る部分放電を検出する手順を示すフローチャートである。

【図9】時間窓の幅を変化させて、部分放電の発生有り、又は、発生無しを判断する処理方法を説明するための図である。

【図10】本発明の第２の実施例に係る複数の測定対象機器から発生する部分放電を検出する状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において、同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。

【実施例0012】

図１は本発明の実施例に係る部分放電検出装置１の構成を示すブロック図である。過渡接地電圧センサ（以下、「ＴＥＶセンサ」と称する）２は、測定対象たる高電圧機器１００の絶縁された金属製の筐体の表面に取り付けられ、高電圧機器１００の表面に誘起される表面電流を検出し、電圧信号として出力する公知のセンサである。ＴＥＶセンサ２は、信号伝送ケーブル３にて高速波形測定装置４と接続される。部分放電検出装置１は、高速波形測定装置４、データ記憶装置５、データ処理装置６を含んで構成され、これらはケーブル１１、１２にて接続される。データ処理装置６は、ケーブル１３によって表示装置７に接続される。表示装置７は、数値や文字情報を表示可能な小型のセグメントＬＥＤ、ドットマトリックス表示装置等の公知の表示手段である。尚、図１では放電信号検出装置１の構成物を、ケーブル１１～１３がリニアに接続されている状態を図示しているが、実際の回路構成は、データバスを有するコンピュータやマイコン機器によるデータ処理装置６に、その周辺装置（高速波形測定装置４、データ記憶装置５、表示装置７）をデータバスや公知のインターフェースを用いて接続するような構成とすることが多い。

【0013】

高速波形測定装置４はＴＥＶセンサ２によって検出された信号を波形化する。測定された検出信号は、その到達時刻と信号強度がデータ記憶装置５に順次格納される。データ記憶装置（メモリ）５は、例えば、半導体メモリで構成できるが、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の公知の二次記憶手段を用いることもできる。データ記憶装置５に一時記憶されたデータ（出力信号）は、データ処理装置６により読み出されて波形解析処理が実行される。データ処理装置６は、例えばプロセッサを有して構成され、読み出された測定された信号からフーリエ変換を含む波形処理の演算を行う。データ処理装置６で処理された判定結果は、表示装置７で表示される。

【0014】

図２は高電圧機器１００の内部に設置した絶縁物１１０に高電圧（ＨＶ：Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ）が供給されている状態であって、絶縁物１１０から内部欠陥等によって部分放電が発生した際に、ＴＥＶセンサ２にて検出される電流信号を模式的に示した図である。高電圧機器１００は金属製の筐体１０１を有し、その内部に、開閉器、その他の機器であって、局所的な部分放電（ＰＤ）等の発生有無を監視する対象とされる絶縁物１１０が設置される。絶縁物１１０の高電圧側１１１には、高電圧ケーブル１２１によって高電圧が印加されており、絶縁物１１０の接地側１１２は絶縁状態にある任意の部位である。接地側１１２は筐体１０１を介して接地線１１３にて接続される。尚、絶縁物１１０が、開閉器の場合には、一次側に接続される高圧ケーブル１２１だけでなく、二次側に接続されるケーブルやその他の配線が存在するが、ここではそれらの図示を省略している。筐体１０１の一部には、高圧ケーブル１２１を引き込むための、貫通穴１０２が形成され、貫通穴１０２の外側には碍子等の絶縁保持部材１０３が設けられる。

【0015】

ＴＥＶセンサ２は固定ベルト等の取り付け部材１０５を介して筐体１０１の外表面に設置される。ＴＥＶセンサ２は、接地されている金属面に伝播した放射電磁波を検知するものであるが、検知される電磁波には、筐体の外部から伝搬される環境ノイズ２００も含まれる。絶縁物１１０にて部分放電が起こると、放電箇所から電磁波１３１が放出される。図２では、電磁波１３１が中心から放射状に伝達する様子を、波が伝わるような３本の円弧線によって模式的に図示しているが、実際には、２つの主な経路をたどってＴＥＶセンサ２にて検出される。一つ目の伝達経路は点線１３２にて示す伝達経路であり、高電圧機器１００から発せられた電波によって筐体１０１の内側表面に励起された表面電流が、ブッシング等の貫通穴１０２から高電圧機器１００の外表面に流れ、外表面を伝わってＴＥＶセンサ２に到達するものである。この表面電流は、高い周波数Ｆ１の成分を多く含む高周波電流信号３０（符号３０は後述の図３（Ｂ）参照）である。

【0016】

ＴＥＶセンサ２にて検出される電流の２つの目の伝達経路は、接地ラインを経由して設置されている筐体１０１に直接伝達される電流信号である。高電圧を扱う機器においては、筐体１０１を金属製とすることが多く、漏電による感電防止、漏電遮断器の確実な動作、異常電圧の抑制などを目的として法令によって定められた基準の接地工事が行われる。このため、金属製の筐体１０１は、接地線１１４によって大地と接続されることになる。また、絶縁物１１０の保持する部位の接地側（又は中性点）１１２は、接地線１１３により筐体１０１に接続される。絶縁物１１０にて部分放電が起こると、放電箇所から接地線１１３を介して電流信号が直接流れ、破線１３３のように、接地線１１３から筐体１０１を通ってＴＥＶセンサ２に到達する。この金属の筐体に直接流れる電流は、低い周波数Ｆ２の成分を多く含む低周波電流信号４０（符号４０は後述の図３（Ｂ）参照）である。このようにＴＥＶセンサ２にて検出された２つの信号波形（１３２、１３３）を図３を用いてさらに説明する。

【0017】

図３（Ａ）はＴＥＶセンサ２の出力信号を、高速波形測定装置４（図１参照）にて波形化した検出波形２０である。縦軸は検出波形２０の強度であり、横軸は時間の経過を示す。検出波形２０は、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０、及び環境ノイズ信号５０が含まれた信号である。この波形信号２０を分解すると、図３（Ｂ）に示すような３種類の波形に主に分解できる。環境ノイズ信号５０は途切れることなく連続して伝達されることがほとんどであり、その大きさや周期は一定ではないことが多い。この環境ノイズ信号５０の他に、絶縁物１１０にて部分放電が起きた際には、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０が検出波形２０の重畳される。高周波電流信号３０は、図２の点線１３２のように高電圧機器１００の外表面に流れ、外表面を伝わってＴＥＶセンサ２に到達する信号である。低周波電流信号４０は、図２の破線１３３のように接地線１１３、筐体１０１を伝わってＴＥＶセンサ２に到達する信号である。図３（Ａ）では、測定開始の時刻０から時刻ｔ_４に至るまで連続して計測した波形を示している。尚、ここで示した時刻ｔ_０～ｔ_４の長さは、数百ナノ秒程度である。

【0018】

矢印２１に示す時間ｔ_０付近において部分放電が発生し、その部分放電が矢印２２まで続いたとする。部分放電が起きる時間間隔は、通常、短いことが多い。この短い時間の部分放電に起因する高周波電流信号３０と低周波電流信号４０をＴＥＶセンサにて検出することになる。高周波電流信号３０の周波数はＦ１ヘルツ（＝１／Ｔ１）であり、低周波電流信号４０の周波数はＦ２ヘルツ（＝１／Ｔ２）である。Ｔ１は高周波電流信号３０の周期であり、Ｔ２は低周波電流信号４０の周期である。発明者らの実験結果により、高周波電流信号３０の周波数Ｆ１は低周波電流信号４０の周波数Ｆ２より高く、且つ、高周波電流信号３０が低周波電流信号４０よりもＴＥＶセンサ１によって早く検出されることが分かった。その時間差Δｔは数ｎｓから数十ｎｓ程度である。例えば、矢印２１に示す時刻にて部分放電が発生すると、矢印３０ａに示すように時間ｔ_０にて高周波電流信号３０が出現する。尚、矢印２１から時刻ｔ_０までに要する時間は０ではないが、極めて小さいので、本明細書ではそのタイムラグを無視して説明する。高周波電流信号３０は、矢印３０ａ～３０ｆのように放電の長さに応じて１～数周期分出現する。高周波電流信号３０は高電圧機器１００の内表面に到達する前に、電磁波として伝搬する。低周波電流信号４０は直接接地線１１３を伝って伝達する。このように高周波電流信号３０と低周波電流信号４０の伝搬速度に差が出るのは、接地線中の電流の転送速度よりも空気中の電磁波の方が伝搬速度が速いためと考えられる。図３（Ｂ）の矢印２２に示す時刻にて絶縁物１１０（図２参照）からの部分放電が終了すると、矢印３０ｆにて高周波電流信号３０が消失する。

【0019】

高周波電流信号３０の波形が検出開始された矢印３０ａの時刻ｔ_０から、Δｔ時間だけ遅れた時刻ｔ_０＋Δｔで、低周波電流信号４０の波形の検出が開始される。つまり、図３（Ｂ）のΔｔは、高周波電流信号３０に対する低周波電流信号４０が出現する時間差（タイムラグ）に相当する。このタイムラグがどの程度であるかは測定対象である絶縁物１１０（図２参照）によって変わるが、ここでは低周波電流信号４０の１周期はＴ２（但し、Ｔ２＞Ｔ１）であることから、高周波電流信号３０の１周期Ｔ１が経過するよりも早いタイミングとなる。出現した低周波電流信号４０の１周期分の信号が到達した時刻ｔ_２は、時刻ｔ_０に、タイムラグΔｔと、低周波電流信号４０の１周期Ｔ２を足した時間が経過した時刻となる。時刻ｔ_０＋Δｔにて矢印４０ａのように発生した低周波電流信号４０は、矢印４０ｂ～４０ｅのように数パルス分出現して、矢印４０ｆに示す時刻ｔ_３にて消失する。

【0020】

以上説明したように、高周波電流信号３０は、周波数Ｆ１の波形となり、一パルスの周期はＴ１となる。低周波電流信号４０は、周波数Ｆ２の波形となり、一パルスの周期はＴ２なる。また、高周波電流信号３０は低周波電流信号４０よりΔｔだけ早いタイミングで検出される。本発明では、矢印２１に示す部分放電の発生により、矢印３０ａで示すように高周波電流信号３０が発生したタイミング（時刻ｔ_０）から、低周波電流信号４０が検出されるまでのタイミング（時刻ｔ_０＋Δｔ）に時間差が生ずることを利用することで部分放電の有無を正確かつ簡便に検出する。

【0021】

この検出の原理を大まかに説明すると、（１）データ処理装置６は時刻ｔ_０～ｔ_１までの時間窓の信号を検出してフーリエ変換すると、高周波電流信号３０だけを検出できる。一方、（２）この時間窓の起点ｔ_０を変えずに時間窓を時刻ｔ_０～ｔ_２までに拡大して検出信号２０をフーリエ変換すると、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０の双方を検出できる。この（１）の検出状態と、（２）の検出状態が同時発生ではなくて、順に発生することを識別することで、内部で部分放電が発生しているか否かを正確に判定できる。

【0022】

次に、図４を用いてデータ処理の原理について説明する。図４（Ａ）はＴＥＶセンサ２の検出波形２０を示す図であり、時刻０～ｔ_４の範囲を示している。この検出波形２０は図３（Ａ）と同一波形として示している。図４（Ｂ）は、時間０～ｔ_４の信号を入力としてデータ処理６（図１参照）にてフーリエ変換を行った後周波数スペクトルを示す図である。図４（Ｂ）の縦軸は検出波形２０の強度を示し、横軸に周波数（単位ＭＨｚ）を示している。

【0023】

図４に示すように、測定された時間窓の全域０～ｔ_４内の検出波形２０をフーリエ変換すると、矢印２１～２２の時間内にて部分放電が発生するので、図４（Ｂ）にて示すように周波数Ｆ１とＦ２の両方の周波数成分が得られることになる。さらに環境ノイズ信号５０の中心周波数Ｆ３も同時に得られる。環境ノイズ信号５０には複数の周波数が混在することが多いが、ここでは主周波数がＦ３であるとして簡略的に図示している。また、図４では周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の強度が同じであるかのように縦軸方向の大きさを同一に図示しているが、実際にはそれらの強度は異なることが多い。このように検出される周波数はそれぞれ異なる。ここでは、環境ノイズ信号５０の周波数Ｆ３が、周波数Ｆ１よりも高い例を示している。

【0024】

図５は検出波形２０に含まれる３つの主な周波数成分の信号、即ち、環境ノイズ信号５０、高周波電流信号３０、低周波電流信号４０の発生する状況と、フーリエ変換を行う検出波形２０の対象部分の時間窓２３～２５の幅を変化させた際に得られる周波数スペクトルを示す図である。ここでは、矢印２１に示す時刻ｔ_０にて、ＴＥＶセンサ２によって高周波電流信号３０の検出が開始され、時刻ｔ_０＋Δｔにて低周波電流信号４０の検出が開始されたことを示している。また、矢印２２に示す時点で高周波電流信号３０が消滅し、時刻ｔ_３にて低周波電流信号４０が消滅したことを示している。フーリエ変換の対象とする検出波形２０（図４参照）として、データ処理装置６がデータ記憶装置５（図１参照）から時間０～ｔ_０内の測定データ（時間窓２３）を読み出してフーリエ変換を行うと、図５（Ｂ）に示すように周波数Ｆ３だけが得られる。時間窓２３の幅は、高周波電流信号３０の１周期分（＝Ｔ１）の時間、又は、Ｔ１よりもわずかに大きい程度の固定値である。この時間０～ｔ_０間には、部分放電が発生していないので、高周波電流信号３０及び低周波電流信号４０が発生しておらず、ＴＥＶセンサ２によりそれらが検出されていないため、フーリエ変換後に図５（Ｂ）に示すように周波数Ｆ１とＦ２の両方とも得られない。尚、環境ノイズ信号５０は常時存在するので、周波数Ｆ３は検出されることがほとんどである。

【0025】

次に、時間窓の開始位置を横軸方向に所定量だけずらし、次の時間窓の始点を再設定して同様のフーリエ変換を行う。次の時間窓２４を、時間ｔ_０～ｔ_１内とするようにずらして、その範囲の検出波形２０のフーリエ変換を行う。ずらした状態の時間窓２４の幅は、時間窓２３と同じくＴ１である。尚、図５（Ａ）では、時間窓２３を環境ノイズ信号５０の領域に図示し、時間窓２４を高周波電流信号３０の領域に図示し、時間窓２５を低周波電流信号４０の領域に図示しているが、いずれの時間窓２３～２５はデータ記憶装置５に一時的に読み出される検出波形２０に対して適用されるものである。図５（Ａ）では、時間窓２４を縦方向の同一位置に並べて図示すると境界がわかりにくくなるために、上下方向にずらすように図示した。時間窓２４に対する検出波形２０のフーリエ変換を行うと、図５（Ｃ）のように、高周波電流信号３０の周波数Ｆ１と、環境ノイズ信号５０の周波数Ｆ３が得られる。時間窓２４の検出波形２０内には、部分放電によって生じた高周波電流信号３０の一周期分の波形データが含まれるため、周波数Ｆ１が得られるためである。一方、時間窓２４内においては、低周波電流信号４０は、その周波数検出に必要な長さ分の波形が得られていないため、図５（Ｃ）では周波数Ｆ２は得られていない。

【0026】

次に、データ処理装置６（図１参照）は、周波数Ｆ１が検出できたことにより、時間窓２４を広げて新たな時間窓２５を再設定する。ここでは低周波電流信号４０の有無を検出するために、起点ｔ_０をそのままにして、幅だけを広げて時刻ｔ_０～ｔ_２とした新たな時間窓２５を設定する。データ処理装置６が時間窓２５に対応する検出波形２０をデータ記憶装置５から読み出してフーリエ変換を実行すると、図５（Ｄ）のように周波数Ｆ１、Ｆ３に加えて低周波電流信号４０の周波数Ｆ２も検出できる。これは、拡げられた時間窓２５の枠内に、高周波電流信号３０の一周期以上の信号に加えて、低周波電流信号４０の一周期分の信号が含まれるためである。尚、環境ノイズ信号５０の周波数Ｆ３は、Ｆ１、Ｆ２のいずれよりも高い上に、常時検出できるので、フーリエ変換の対象を時間窓２３のように狭い範囲でも、時間窓２５のように広い範囲でもいずれの場合でも検出できる。

【0027】

次に、図６を用いて部分放電が発生した時点の検出方法を説明する。ここで「部分放電が発生した時点」とは、図５（Ａ）で示した矢印２１のタイミング（時刻ｔ_０）である。図６では、説明の便宜上、上記データを取り出してデータ処理装置６に入力する時間窓（例えば図５の時間窓２３～２５に相当）の順番を、Ｗ（ｎ）（ｎ＝０、１、…、ｍ：ただし、ｍ，ｎは整数）として図示した。従って、ｎ番目の時間窓Ｗ（ｎ）は、入力される検出波形２０のうち、開始点が時間ｔ（ｎ）であり、終了がｔ（ｎ）＋Ｔ１である。尚、それぞれの時間窓Ｗ（ｎ）の幅は、高周波電流信号３０の波形の一波形分を基準とした周期Ｔ１を基準に、Ｔ１と同一、又はＴ１よりもわずかに大きい程度にする。時間窓Ｗ（ｎ）の幅は、低周波電流信号４０の一波形分の長さＴ２よりも短くする。最初にデータ処理装置６は、図６（Ａ）で示すように、時間ｔ（０）を基準にして、時刻ｔ（０）から、高周波電流信号３０の１周期分Ｔ１の時間を加えた時刻ｔ（０）＋Ｔ１までの時間窓Ｗ（０）を入力信号としてフーリエ変換を行う。このフーリエ変換した後の結果が図６（Ａ）の右側の図である。この時間窓Ｗ（０）は図５の時間窓２３に相当するため、ここでは周波数Ｆ１は得られない。尚、この時点において環境ノイズ信号５０の周波数Ｆ３は検出されることになるが、図６（Ａ）～（Ｃ）では周波数Ｆ３の図示を省略している。

【0028】

次に、データ処理装置６（図１参照）は、時間窓の位置を後方にずらして、次の時間窓Ｗ（１）を設定する。時間窓Ｗ（１）の横軸方向の幅はＷ（０）の幅と同じＴ１である（以下、同様）。時間窓Ｗ（１）の開始時刻ｔ（１）は、ｔ（０）＋Ｄに相当する。時間差Ｄは、スタート時刻のｔ（０）とｔ（１）の時間差、即ち、時間窓Ｗ（ｎ）の移動幅であり、フーリエ変換処理を実行するタイムインターバルでもある。本実施例では、移動幅に相当する時間ＤをＴ１／８程度に設定しているが、時間Ｄは０より大きく、Ｔ１／２以下の範囲内で任意に設定すれば良い。但し、データ処理装置６での処理の遅延が生じないように、各時間窓Ｗ（ｎ）に対するフーリエ変換がリアルタイムで完了できるような時間Ｄとすることが望ましい。

【0029】

図６（Ｂ）に示す時間窓Ｗ（１）からのフーリエ変換では、図５の時間窓２４と同じ時刻ｔ_０の時点まで時刻ｔ（１）が到達していないため、フーリエ変換を行っても、図６（Ｂ）の右図に示すように周波数Ｆ１が得られない。この後、データ処理装置６は、時間窓Ｗ（ｎ）のｎを２から３、３から４と１つずつ増やしながら、各時間窓Ｗ（ｎ）の起点をさらにＴ１／８ずつずらし、各時間窓に対するフーリエ変換を繰り返す。このようにしてｎ＝８、即ち時間窓の起点ｔ（８）が、図５に示した時間窓２４の起点ｔ_０と同一位置になると、図６（Ｃ）の右図に示すように、フーリエ変換された結果で周波数Ｆ１が得られることになる。

【0030】

以上のように、設定する時間窓Ｗ（ｎ）を所定間隔ごとにずらしながら、時間窓Ｗ（ｎ）範囲内の検出波形２０に対してフーリエ変換を行うことによって、高周波電流信号３０の周波数Ｆ１が得られた時間窓Ｗ（ｎ）を検出することができる。この時間窓Ｗ（ｎ）（ここではｎ＝８）が、部分放電の発生可能性のある候補の時間窓の起点（図３でいう時刻ｔ_０）となる。次に、データ演算装置６は、時間窓Ｗ（８）の幅を後方側に大きくするように再設定することで低周波電流信号４０の発生の有無を検出する。この手順を説明するのが図７である。

【0031】

図７（Ａ）に示すように、時刻ｔ（ｎ）を起点とした時間窓Ｗ（ｎ）を適用して、データ処理装置６が検出波形２０からフーリエ変換をすることにより、周波数Ｆ１を検出できたとする。次にデータ処理装置６は、時間窓Ｗ（ｎ）の起点ｔ（ｎ）を変えずに、終点をｔ（ｎ）＋Ｔ１から、ｔ（ｎ）＋Ｔ１＋Ｔｘにまで広げた新たな時間窓Ｗ（ｎ）”を設定する。このＴｘの大きさは、低周波電流信号４０の周期Ｔ２から検出時間Δｔを引いた大きさ以上とすることが重要である。つまり、
Ｔｘ＝Ｔ２－Δｔ …式（１）
である。

【0032】

この時間窓Ｗ（ｎ）”の拡大は、時間窓Ｗ（ｎ）から時間窓Ｗ（ｎ）”へ直接行っても良いし、時間窓Ｗ（ｎ）と時間窓Ｗ（ｎ）’の中間の大きさとなる時間窓Ｗ（ｎ）’にて一度、フーリエ変換を行い、その次に時間窓Ｗ（ｎ）”の検出波形２０のフーリエ変換を行うように、段階的に時間窓の拡張を行うようにしても良い。このように、時間窓ｗ（ｎ）を高周波電流信号３０だけを検出できる大きさから、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０の双方が検出できる大きさにまで順次拡張することによって、２つの周波数Ｆ１とＦ２が検出できるかで、確実な部分放電の検出が可能となる。また、図７には書いていない２つの中間の時間幅の時間窓Ｗ（ｎ）’にてフーリエ変換を行うように、時間窓を段階的に拡大して各段階でそれぞれフーリエ変換を行えば、部分放電の発生の有無を精度良く検証することができる。

【0033】

次に図８のフローチャートを用いて本発明の実施例に係る部分放電を検出する手順を説明する。図８のフローチャートは、測定対象とする高電圧機器１００、例えば、分電盤、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）、変圧器等の実測定データを利用し、部分放電の有無を検出する手順を示し、データ処理装置６に含まれるプロセッサがコンピュータプログラムを実行することによってソフトウェアにより実行する。

【0034】

図８（Ａ）は、実際の部分放電検出を実行する前の事前準備内容を示したステップ８０である。まず、部分放電検出装置１の出荷前に、製造者は外部ノイズが少ない環境のラボ試験にて内部部分放電が発生する時の高周波電流信号３０の周波数Ｆ１と、低周波電流信号４０の周波数Ｆ２と、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０がＴＥＶセンサ２にて検出される時間差Δtを測定して、予めＦ１、Ｆ２、Δｔの値をデータ記憶装置５内に記憶させておく。このＦ１、Ｆ２、Δｔの値は、監視対象とする高電圧機器１００が、例えば、分電盤、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）、変圧器のように異なる場合に、周波数Ｆ１、Ｆ２、Δｔの値も異なることがあるためである。尚、この周波数Ｆ１、Ｆ２、検出時間差Δｔの組をデータ記憶装置５内に保存するのは、部分放電検出装置の出荷前だけに限られず、出荷後であってＴＥＶセンサ２を測定対象たる高電圧機器１００の表面に取り付ける際であっても良い。

【0035】

ステップ８０では、外部ノイズが少ない環境（例えば電磁波遮蔽ルーム）のラボ試験にて内部部分放電が発生する時の高周波電流信号３０の周波数Ｆ１と、低周波電流信号４０の周波数Ｆ２、及び高周波電流信号３０と低周波電流信号４０がＴＥＶセンサにて検出される時間差Δｔを得る。このＦ１、Ｆ２を得る手法としては、全測定時間Ｔ内のラボ試験にて検出された検出波形のフーリエ変換を行うことで測定できる。これらＦ１、Ｆ２、Δｔはデータ記憶装置５に保存する。部分放電検出装置１の実測定に要するパラメータ（Ｆ１、Ｆ２、Δｔ）がデータ記憶装置５内に保存されたら、測定対象機器に対する部分放電発生の監視手順を実行できる状態になる。

【0036】

次に、図７で示したように、フーリエ変換後Ｆ１とＦ２が同時に得られるまで、時間窓Ｗ（ｎ）の幅を細かいステップで徐々に広げて多数の時間窓Ｗ（ｎ）、Ｗ（ｎ）’、Ｗ（ｎ）”…の検出波形のフーリエ変換をする。すると、フーリエ変換後Ｆ１とＦ２が同時に最初に得られたＷ（ｎ）”がわかるので、周波数Ｆ１、Ｆ２から、周期Ｔ１、Ｔ２を求め、上述の式１から
Δｔ＝Ｔ２－Ｔｘ
のようにして、時間差Δｔを算出することができる。同様のラボ試験を複数回繰り返すことにより、精度の高い周波数Ｆ１、Ｆ２、時間差Δｔをデータ記憶装置５に格納することができる（ステップ８０）。

【0037】

次に、図８（Ａ）にて事前設定の完了した部分放電検出装置１を用いて図８（Ｂ）に示す手順を実行する。これは、実フィールドにおいて高電圧機器１００が稼働している間に、ＴＥＶセンサ２を用いて常時監視するものである。最初に、ＴＥＶセンサ２の出力は、高速波形測定装置４によって連続して測定され、波形化された検出波形２０がデータ記憶装置５に格納される（ステップ８１）。データ記憶装置５に格納される検出波形２０は、直近の所定量だけのデータの保存であって、記憶容量確保のため古い検出波形２０は順次破棄される。ＴＥＶセンサ２による測定の際に、大まかに周期Ｔ２よりも十分大きな時間間隔、例えば、図５の時刻０～ｔ_４程度の時間窓の検出波形２０をデータ記憶装置５から読み出して、データ記憶装置５がフーリエ変換を行うことにより検出波形２０に含まれる周波数成分を調べる（ステップ８２）。時刻０～ｔ_４程度の時間窓の幅Ｔは、少なくとも、
Ｔ＞Ｔ1＋Ｔ２-Δt…式（２）
を満たす大きさであることが必要である。。

【0038】

データ記憶装置５は、ステップ８２にてフーリエ変換を行ったら、データ記憶装置５にあらかじめ格納されている周波数Ｆ１、Ｆ２との比較を行い（ステップ８３）、周波数Ｆ１とＦ２が同時に検出されたか否かを判定する（ステップ８４）。ステップ８４において、周波数Ｆ１とＦ２のいずれも検出されていないときは、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０が同時に発生していないことになるので、“内部部分放電なし”と判断して（ステップ８５）、ステップ８１に戻る。データ処理装置６は、次の大きな時間窓Ｔ（図５で例えれば、時刻ｔ₀～ｔ_４の間に相当する大きさの時間窓）に対してステップ８１から８４を繰り返す。

【0039】

ステップ８４において、周波数Ｆ１とＦ２の少なくとも一方が検出された際には、部分放電が起きている可能性があるため、図６で示した小さな時間窓Ｗ（ｎ）と、図７で示した時間窓Ｗ（ｎ）を拡大させた時間窓Ｗ（ｎ）”を適用した検出波形２０をフーリエ変換する手順（ステップ８６）を実行することによって、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０が同時に検出されたか否かの詳細な判定を行う（ステップ８７）。ステップ８２～８４が大きな時間窓Ｔを用いた第１段の粗い判定処理に相当し、ステップ８６～８８では、小さな時間窓Ｗ（ｎ）を用いた第２段の細かい判定処理に相当する。

【0040】

ステップ８７の処理では、ステップ８２でフーリエ変換された時間窓の検出波形２０を詳細判定の対象とする。データ処理装置６は、小さい時間窓Ｗ（ｎ）（ｎは０以上の自然数）のデータを記憶装置５から順次読み出して、再度フーリエ変換を実行する。まず、図６に示すように、時間窓Ｗ（ｎ）をｎ＝０からｎまで時間軸を沿って移動させながら設定し、それぞれの時間窓Ｗ（ｎ）の検出波形２０のフーリエ変換を行う。フーリエ変換によって、周波数Ｆ１が得られる開始時刻ｔ（ｎ）が得られたら、その開始時刻ｔ（ｎ）を図５で示すｔ_０時刻とする。

【0041】

次に、図９に示すように、上述の式（１）からＴｘ＝Ｔ２－Δｔと定義した際に、時間窓Ｗ（ｎ）の幅をＴ１＋Ｔｘ／２、Ｔ１＋Ｔｘと段階的に広げながら、周波数Ｆ２が検出されるか否かを判定する。図９はそのように時間窓Ｗ（ｎ）の幅を広げる状況を説明するための図である。図９（Ａ）は、時間窓Ｗ（ｎ）の設定状況を示し、開始時刻ｔ（ｎ）はｔ（ｎ）であり、広げる前の時間窓の幅（初期値）はＴ１である。従って、時間窓Ｗ（ｎ）の終了時間は、ｔ（ｎ）＋Ｔ１となる。この時間窓Ｗ（ｎ）の幅では低周波電流信号４０の周波数Ｆ２は検出できないので、フーリエ変換後に検出できているのは高周波電流信号３０の周波数Ｆ１だけ検出される。

【0042】

次に時間窓Ｗ（ｎ）の幅をＴ１＋Ｔｘ／２に広げて、同じ開始時刻ｔ（ｎ）とした時間窓Ｗ（ｎ）’の検出波形２０のフーリエ変換を行う。この状況を示すのが、図９（Ｂ）である。図９（Ｂ）のＴ１＋Ｔｘよりも小さい時間幅の時間窓にて周波数Ｆ１、Ｆ２が検出されるのは異常な状態であり、ノイズ等の影響による一時的な誤測定であると考えられる。従って、データ処理装置６は、Ｆ１とＦ２が同時検出されても内部部分放電が発生していないと判断する（ステップ８７）。

【0043】

図９（Ｂ）の時間窓Ｗ（ｎ）’にてフーリエ変換後に周波数Ｆ１だけ検出されて周波数Ｆ２が検出されなかった場合は、図９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、時間窓Ｗ（ｎ）の幅をＴ１＋Ｔｘにまで広げて、同じ開始時刻ｔ（ｎ）とした時間窓Ｗ（ｎ）”の検出波形２０を読み出して再度フーリエ変換を行う。この結果を示す２つのパターンが図９（Ｃ）、（Ｄ）である。時間窓Ｗ（ｎ）の幅をＴ１＋Ｔｘにまで広げると、高電圧機器１００内に部分放電が生じている場合には、図９（Ｃ）の右図に示すように、周波数Ｆ１だけでなく低周波電流信号４０の周波数Ｆ２も検出されることになる（ステップ８８）。その理由はＴ１＋Ｔｘ以上の時間幅内のデータは高周波電流信号３０と低周波電流信号４０のそれぞれ一周期の波形が含まれるためである。このように部分放電が生じたことを確認できた場合、データ処理装置６は部分放電が生じた時間や記録された検出波形、測定された周波数Ｆ１、Ｆ２の詳細データをデータ記憶装置５に格納すると共に、表示装置７にてアラーム表示を行う（ステップ８９）。

【0044】

図９（Ｄ）では、時間窓Ｗ（ｎ）”にてフーリエ変換した後において、周波数Ｆ１のみが検出された状態である。このように、周波数Ｆ１だけ検出されて周波数Ｆ２が検出されなかった場合、データ処理装置６は部分放電が生じていないと判断する（ステップ８７）。

【0045】

以上説明したように、本実施例では時間窓Ｗ（ｎ）と、それを拡大する複数の時間窓Ｗ（ｎ）’、Ｗ（ｎ）”を設定し、「時間窓がＴ１以上、Ｔ１＋Ｔｘよりも小さい時間幅の時間窓では周波数Ｆ１だけが検出されて周波数Ｆ２が検出されずに」、且つ、「時間窓がＴ１＋Ｔｘ以上の時間幅の時間窓では周波数Ｆ１、Ｆ２の双方が検出された」場合は、内部部分放電発生と判断するようにしたので、何らかの別の要因による部分放電の誤検出の虞を大幅に抑制でき、精度の高い部分放電検出装置１を実現できた。尚、図９で示した時間窓Ｗ（ｎ）→時間窓Ｗ（ｎ）’→時間窓Ｗ（ｎ）”への時間幅の拡大は２段階だけで行うのでなく、それ以上の複数段階で行うようにしても良い。例えば、時間窓Ｗ（ｎ）の時間幅をＴ１として、拡大する時間窓の幅を、Ｔ１＋Ｔｘ／４、Ｔ１＋（Ｔｘ／２）、Ｔ１＋（３Ｔｘ／４）、Ｔ１＋Ｔｘのように４段階にしても良い。

【0046】

以上説明したようなデータ処理を連続した波形測定中に並行して実行するために、高速波形測定装置３はｎｓ（ナノ秒）オーダーより短い時間間隔で測定できる分解能を有する測定装置とする方が良い。また、データ処理装置６もその測定データを処理するのに十分な処理能力を有するプロセッサを用いるように構成すると良い。上記の手法により，選択された時間帯内の測定データをフーリエ変換することで、外部ノイズが存在する状況下においても機器内部で発生する部分放電信号を正確に分離し、検出可能となる。

【実施例0047】

上述した第１の実施例では、一つの測定対象である高電圧機器１００に対して、一組の周波数Ｆ１，Ｆ２とΔｔの値を準備した。しかしながら、部分放電の種類により周波数が異なる場合もありうる、そこで、部分放電の種類に応じた複数の（Ｆ１，Ｆ２、Δｔ）の値をあらかじめ準備しておくことで、本発明によるデータ処理によって、部分放電の種類も判定することも可能となる。その場合は、まず、図８（Ａ）で測定するノイズが少ない環境でのラボ試験にて、異なる種類の部分放電の周波数と、及びそれぞれに対応する高周波電流信号３０と低周波電流信号４０の検出時間差を測定する。

【0048】

例えば、“部分放電種類１”では、高周波電流信号３０の周波数はＦ１１、一波長の周期はＴ１１、低周波電流信号４０の周波数はＦ２１、一波長の周期はＴ２１のように測定され、それらの値がデータ記憶装置５に格納される。また、高周波電流信号３０は低周波電流信号４０よりΔｔ１１時間で早く検出されることも測定され、その値がデータ記憶装置５に格納される。

【0049】

“部分放電種類２”に対しても同様に測定され、高周波電流信号３０の周波数はＦ１２、一波長の周期はＴ１２、低周波電流信号４０の周波数はＦ２２、一波長の周期はＴ２２、検出時間差Δｔ１２と測定され、それらの値がデータ記憶装置５に格納される。

【0050】

同様のラボ試験をｎ回分行うことにより、合計ｎ種類の、部分放電における高周波電流信号３０の周波数Ｆ１ｎとその一波長の周期Ｔ１ｎ、低周波電流信号４０の周波数Ｆ２ｎとその一波長の周期Ｔ２ｎ、高周波電流信号３０と低周波電流信号４０の検出時間差Δｔ１ｎが測定され、それらの値がデータ記憶装置５に格納される。図８（Ｂ）に示すような実フィールド測定で得られた波形には、実施例１と同じ処理手法で上記周波数Ｆ１１、Ｆ１２、…Ｆ１ｎ、Ｆ２１、Ｆ２２、…Ｆ２ｎと時間差Δｔ１１、Δｔ１２、…Δｔ１ｎを用いた処理を繰り返すことによって、部分放電の有無の検出だけでなく、部分放電の種類の判定も可能となる。

【0051】

複数の周波数Ｆ１ｎ、Ｆ２ｎ、Δｔｎを用いることによって、データ処理装置６はフーリエ変換で検出された周波数と、データ記憶装置５に格納されている周波数Ｆ１ｎ、Ｆ２ｎ、Δｔｎ（但し、ｎ＝１、２、…）と比較することでどの対象機器からの部分放電が生じているかを検出することができる。